HABITAÇÕES DE BAIXO CUSTO MAIS SUSTENTÁVEIS:

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Coleção HABITARE / FINEP

HABITAÇÕES DE BAIXO CUSTO MAIS SUSTENTÁVEIS:

a Casa Alvorada e o Centro Experimental de Tecnologias Habitacionais Sustentáveis

Miguel Aloysio Sattler

Porto Alegre 2007

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Catalogação na Publicação (CIP).

Associação Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído (ANTAC).

S253h Sattler, Miguel Aloysio

Habitações de baixo custo mais sustentáveis: a casa Alvorada e o Centro Experimental de tecnologias habitacionais sustentáveis/ Miguel Aloysio Sattler.

— Porto Alegre : ANTAC, 2007. — (Coleção Habitare, 8) 488 p.

ISBN 978-85-89478-22-9

1.Habitação de interesse social 2. Sustentabilidade.

I. Sattler, Miguel Aloysio II. Série

CDU: 728.222

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Área de Tecnologias para o Desenvolvimento Social - ATDS Marco Augusto Salles Teles

Grupo Coordenador Programa HABITARE Financiadora de Estudos e Projetos - FINEP Caixa Econômica Federal - CAIXA

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Apoio Financeiro

Financiadora de Estudos e Projetos - FINEP Caixa Econômica Federal - CAIXA Apoio institucional

Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Editores da Coleção HABITARE

Roberto Lamberts - UFSC Carlos Sartor - FINEP

Equipe Programa HABITARE Ana Maria de Souza Angela Mazzini Silva Autor da Coleção Miguel Aloysio Sattler Texto da capa Arley Reis Revisão Giovanni Secco Projeto gráfico Regina Álvares Editoração eletrônica Amanda Vivan Imagem da capa Houses at Auvers (1890) Vincent van Gogh

Acervo do Museum of Fine Arts, Boston

Imagem disponível em: http://www.dominiopublico.gov.br Fotolitos, impressão e distribuição

COAN - Indústria Gráfica www.coan.com.br

ESTE LIVRO É DE DISTRIBUIÇÃO GRATUITA.

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Sumário

Apresentação _________________________________________________________________________________ 6 Introdução ___________________________________________________________________________________ 10 Capítulo 1 - O CONTEXTO

O NORIE e sua linha de pesquisas em edificações e comunidades sustentáveis ____________________ 13 1.1 Introdução _______________________________________________________________________________ 13 1.2 Atividades de Ensino _______________________________________________________________________ 14 1.3 Pesquisa _________________________________________________________________________________ 16 1.4 Extensão _________________________________________________________________________________ 18 Capítulo 2 - O NORTE

Princípios norteadores das atividades desenvolvidas pela LECS __________________________________ 21 2.1 O Conceito de sustentabilidade ______________________________________________________________ 21 2.2 Sobre o caráter holístico, sistêmico e de interdisciplinaridade orientando

as atividades da LECS ______________________________________________________________________ 24 2.3 O usuário: o fim último de nossos projetos ____________________________________________________ 26 2.4 O fator local: o respeito ao espírito do lugar ___________________________________________________ 28 2.5 Projetando com os quatro elementos: terra, água, ar e fogo ______________________________________ 31 2.6 Projetando arquitetura como a expressão de todas as artes _______________________________________ 34 2.7 A ótica, a ética e a estética da sustentabilidade _________________________________________________ 35 2.8 Permacultura _____________________________________________________________________________ 36 2.9 Estratégias específicas ______________________________________________________________________ 38 2.10 Síntese das recomendações para projetos mais sustentáveis ______________________________________ 51 Capítulo 3 - A INSPIRAÇÃO POR PROJETOS MAIS SUSTENTÁVEIS __________________________________ 55 3.1 Antecedentes internacionais _________________________________________________________________ 55 3.2 Antecedentes no Brasil _____________________________________________________________________ 56 3.3 Considerações finais _______________________________________________________________________ 59

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Capítulo 4 - AS PRIMEIRAS ATIVIDADES

O Concurso Internacional de Idéias ____________________________________________________________ 61 4.1 Introdução _______________________________________________________________________________ 61 4.2 Trabalhos premiados _______________________________________________________________________ 62 Capítulo 5 - O PROJETO ALVORADA ____________________________________________________________ 73 5.1 Antecedentes e princípios ___________________________________________________________________ 73 5.2 O tratamento do lote e seu projeto paisagístico ________________________________________________ 77 5.3 O projeto da unidade habitacional ___________________________________________________________ 89 5.4 A busca por padrões otimizados de conforto ambiental e eficiência energética ______________________ 97 5.5 Equipamentos de suporte à otimização do desempenho das edificações e

da gestão de recursos e resíduos ____________________________________________________________ 102 Apêndices _______________________________________________________________________________ 126 Capítulo 6 - PESQUISAS PARALELAS

O projeto Cerâmica Vermelha ________________________________________________________________ 135 6.1 Introdução ______________________________________________________________________________ 135 6.2 Caracterização do setor e impactos gerados __________________________________________________ 137 6.3 Conclusões ______________________________________________________________________________ 146 Capítulo 7 – A PRIMEIRA EXPERIÊNCIA CONSTRUTIVA

O Centro Experimental de Tecnologias Habitacionais Sustentáveis ______________________________ 149 7.1 O projeto do CETHS _________________________________________________________________________ 149 7.2 A Casa Verena ___________________________________________________________________________ 188 7.3 A construção do CETHS____________________________________________________________________ 201 7.4 Investigações das necessidades dos usuários na fase de projeto e avaliação

pós-ocupação do CETHS ___________________________________________________________________ 208 Capítulo 8 - A AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS DO PROTóTIPO CASA ALVORADA ___________________ 239 8.1 O protótipo da Casa Alvorada: o projeto _____________________________________________________ 239 8.2 O protótipo da Casa Alvorada: avaliação do projeto ____________________________________________ 261

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8.3 O protótipo da Casa Alvorada: a construção __________________________________________________ 285 8.4 O protótipo da Casa Alvorada: medições e avaliações in loco do protótipo _________________________ 308 8.5 Esquadrias em madeira ____________________________________________________________________ 393 8.6 Captação de água de chuva ________________________________________________________________ 445 Conclusão ___________________________________________________________________________________ 469 Referências bibliográficas ____________________________________________________________________ 473

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Apresentação

Q

uando fomos convidados pela Editoria do Programa HABITARE a relatar nossas experi- ências a respeito de construções e projetos mais sustentáveis desenvolvidos no Núcleo Orientado para a Inovação na Edificação (NORIE) a partir do final da década dos anos 1990, propusemo-nos a traduzi-los em dois livros, publicados consecutivamente, que ilustrassem nossos passos iniciais na área, ensaiados graças aos apoios financeiros da FINEP e da CAIXA: o pri- meiro livro, associado ao projeto do Centro Experimental de Tecnologias Habitacionais Sustentáveis (CETHS); e o segundo, sobre o projeto e a construção do Protótipo Casa Alvorada.

À medida que tentávamos aprofundar a descrição de um ou de outro projeto, mais e mais nos dávamos conta de que um não poderia ser separado do outro. Ambos tiveram origem em 1997, demandados por instituições diferentes (FINEP/CAIXA e Prefeitura do Município de Alvorada), mas tiveram suas linhas de desenvolvimento cruzadas, por diversas vezes, tornando muito difícil referir um sem referir o outro.

Ademais, julgamos essencial colocar a proposta para o CETHS dentro do contexto histórico que o inspirou. Assim, seria indispensável, para o bom entendimento dos fins almejados pelos projetos, descrever sucintamente um trabalho científico apresentado por dois dos pioneiros internacionais da arquitetura sustentável, Declan e Margrit Kennedy. Esse trabalho havia sido apresentado em um even- to de âmbito latino-americano sobre habitações de interesse social, realizado no IPT, em São Paulo, em 1981. O projeto deveria ter sido implementado no Brasil, na cidade de Caçapava, SP, mas, tanto quanto se sabe, ele não resultou materializado. Tão importante quanto o referencial anterior foram o evento e os resultados de um Concurso Internacional de Idéias de Habitações Auto-Sustentáveis para Populações Carentes, que organizaríamos na cidade de Canela, RS, 14 anos mais tarde. Por essa razão os resultados desse Concurso são também apresentados.

Por outro lado, enquanto, para o desenvolvimento dos projetos, bastava-nos dispor dos recursos viabilizados pelos órgãos financiados e do esforço dos alunos de pós-graduação do NORIE, interes- sados no tema de sustentabilidade, para a sua materialização foi essencial contar com os recursos da FAPERGS e da contrapartida de recursos do Sindicato das Olarias e Indústrias Cerâmicas do Rio Grande do Sul (SIOCERGS/RS), que foram direcionados ao projeto Gestão Ambiental das Indústrias

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7 Oleiras e de Cerâmica Vermelha do Rio Grande do Sul, iniciado em 2000. Foi a contrapartida do SIOCERGS, assim, que tornou possível a construção das oito casas do CETHS, em Nova Hartz, e do Pro- tótipo Casa Alvorada, no campus da UFRGS. Além de possibilitar a construção, o projeto nos permitiu aprofundar o conhecimento sobre os impactos dos materiais cerâmicos que estavam sendo utilizados nas construções executadas.

O projeto do CETHS somente foi implementado parcialmente pela municipalidade à qual se destinava, resultando na construção de oito casas, segundo duas tipologias, e sem qualquer implemen- tação da infra-estrutura que havia sido prevista. Quanto ao protótipo Casa Alvorada, construído no campus da UFRGS, ainda em 2007 não estava totalmente concluído. Mesmo assim, vários trabalhos de pesquisa e avaliações foram realizados tendo ambos como objeto. As casas do CETHS assim como seus usuários foram submetidos a duas avaliações pós-ocupação, e diversas medições foram realizadas no local, dentro dos estudos de uma dissertação de mestrado, com o intuito de avaliar o potencial da área para a implantação de um sistema de aproveitamento de energia eólica (que veio a se mostrar inviá- vel, ante as baixas velocidades dos ventos locais). Foram realizadas entrevistas com os moradores das habitações construídas após meses e 30 meses de ocupação. O protótipo Casa Alvorada, por sua vez, foi objeto de seis dissertações de mestrado desenvolvidas por alunos do NORIE, uma das quais gerou dados para uma tese de doutorado, além de vários trabalhos desenvolvidos por alunos de mestrado.

Algumas dessas avaliações e dissertações são apresentadas de forma sintética neste livro.

Mesmo que apenas parcialmente implantados, ambos os projetos, do CETHS e do Protótipo Casa Alvorada, foram e continuam a ser amplamente divulgados pela mídia, com sucessivas matérias em jornais, entrevistas em rádios, assim como gravações realizadas por diversas redes de televisão.

A cada ano, novos contingentes de visitantes têm sido recebidos, tanto de alunos da UFRGS, de diferentes áreas, como de outras universidades e de grupos de profissionais, do Brasil e do exterior – em 200, recebemos uma comitiva de 18 profissionais do Peru, que lá estavam se capacitando na área de construções sustentáveis.

Como são raras as referências sobre projetos habitacionais mais sustentáveis em língua portu- guesa, sendo ainda mais limitadas aquelas associadas ao tema de habitações de interesse social, este livro buscou, além de fornecer detalhes relativos aos projetos e construções associados ao CETHS e às diversas versões da edificação habitacional mais sustentável, enriquecer a literatura com a descri- ção dos resultados obtidos, decorrentes dessas atividades. Dessa maneira, são agregados os resultados

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descritos em um conjunto de dissertações de mestrado, trabalhos científicos publicados em anais de congressos e em revistas, assim como em trabalhos finais de disciplinas ministradas no NORIE.

Finalmente, gostaríamos de assinalar que este livro só se tornou possível graças aos esforços desenvolvidos por um grande número de alunos de pós-graduação, assim como de diversos bolsistas, seja em suas dissertações de mestrado ou teses de doutorado, seja em trabalhos associados às diversas disciplinas ministradas no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil da UFRGS, desde 1997.

Particularmente, gostaríamos de destacar os trabalhos de meus orientandos de mestrado, de cujas dissertações extraí farto e rico material para a elaboração do Capítulo , versando sobre os impactos ambientais da indústria cerâmica no Rio Grande do Sul (Constance Manfredini), e do Capítulo 8, no referente a detalhes construtivos e avaliação do protótipo Casa Alvorada (Luiz Ercole, com sua proposta para o tratamento local de águas residuárias domiciliares; Alessandro Morello, no monitoramen- to do desempenho térmico; Alexandre Guella Fernandes, que realizou uma aprofundada análise das esquadrias de eucalipto empregadas; e Eugenia Aumond Kuhn, que analisou detalhadamente os seus impactos ambientais e custos de construção). Cabe destacar também os diversos trabalhos realizados por minha orientanda de mestrado e doutorado, Giane de Campos Grigoletti, assim como os de Rafael Mano, com sua avaliação sobre o potencial de aproveitamento das águas de chuva do protótipo, além de sua entusiasmada contribuição para a implementação do protótipo Casa Alvorada e das edificações do Centro Experimental de Tecnologias Habitacionais Sustentáveis, em Nova Hartz. Tais trabalhos se somam a muitos outros, tratando de projetos, construções e avaliações, vários sendo referidos neste livro. No entanto, referidos ou não, todos contribuíram para a sua produção, e a esses alunos ou bolsistas, todos, agradecemos profundamente. Por serem muitos e para evitar a injustiça de esquecer alguns deles, nós não os nominamos individualmente.

Além disso, a realização dos trabalhos só se tornou possível com o apoio e a contribuição de diversas instituições, a quem gostaríamos de agradecer particularmente:

·à Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP) e à Caixa Econômica Federal (CAIXA), pelos recursos concedidos para o desenvolvimento de diversas atividades, especialmente dos Projetos de Pesquisa, no âmbito do Programa HABITARE, e por apoiarem uma linha de pesquisas em sustentabilidade das construções, bem antes de a mídia brasileira colocar o tema da susten- tabilidade em sua pauta diária;

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·à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul (FAPERGS), pelo apoio ao projeto de caracterização dos impactos ambientais da indústria de cerâmica no RS, e ao CNPq, pelas bolsas concedidas a estudantes, para o desenvolvimento deste mesmo projeto;

·ao CNPq, CAPES, FAPERGS, FINEP e CAIXA, pelo apoio à realização de diversos eventos promo- vidos pela ANTAC e organizados pelo seu Grupo de Trabalho em Desenvolvimento Sustentável, o que possibilitou a divulgação de muitos dos trabalhos realizados pela Linha de Pesquisas em Edificações e Comunidades Sustentáveis, do NORIE, assim como a sinergia com outros grupos e profissionais, e com isso o estímulo mútuo e crescimento conjunto;

·ao CNPq, CAPES e FAPERGS, pelos diversos auxílios que permitiram a participação do autor em eventos no exterior, assim o nutrindo para melhor inspirar àqueles que não contaram com tal privilégio;

·ao CNPq, pelo auxílio que possibilitou a aquisição de equipamentos para o monitoramento do desempenho térmico, acústico e lumínico do protótipo Casa Alvorada;

·ao Sindicato das Olarias e Indústrias Cerâmicas do Rio Grande do Sul (SIOCERGS/RS), pelo apoio ao projeto desenvolvido em parceria com a FAPERGS, e pela contrapartida ao projeto, em materiais cerâmicos (tijolos e telhas), que possibilitou a construção das diversas edificações habitacionais mais sustentáveis;

·às Prefeituras dos municípios de Alvorada e Nova Hartz, pelo apoio aos projetos desenvolvidos em seus municípios;

·ao Departamento de Engenharia Mecânica (DEMEC) da UFRGS, pela cessão do espaço físico onde foi construído o protótipo Casa Alvorada, no campus da UFRGS, e, particularmente, ao Prof. Arno Krenzinger, chefe do Laboratório de Energia Solar, por sua paciência diante dos trans- tornos causados pelas atividades de construção, vizinha ao seu laboratório, e pelo apoio sempre manifestado; e

·ao Sr. Nelson Ely, que no início do projeto apoiado pela FAPERGS e pelo SIOCERGS presidia esta última entidade e que muito apoiou o desenvolvimento do projeto em seus estágios iniciais, fazendo, inclusive, constribuições pessoais e doando os materiais cerâmicos utilizados para a execução dos pisos e revestimentos do banheiro do protótipo Casa Alvorada.

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Introdução

U

ma das razões determinantes para as crises (não só ambiental, mas ética, de falta de princí- pios) por que hoje passa a humanidade é a fragmentação de todos os elementos essenciais à vida, física e espiritual, e, ao mesmo tempo, da pouca dedicação em reintegrá-los. No afã de buscar conhecer os detalhes, as mínimas coisas, ou, in extremis, o tudo sobre o nada, nós os fragmen- tamos mais e mais, até além do nível subatômico. O universo é fragmentado em bilhões de nebulosas.

Cada uma, por sua vez, é fragmentada em bilhões de estrelas, e sobre elas buscamos saber a sua exata composição. O planeta é dividido em países ricos e pobres, desenvolvidos e em desenvolvimento, ex- ploradores e explorados, todos competindo entre si. O mesmo acontece com as diversas instâncias de unidades políticas territoriais, até chegar à família e ao próprio homem. Este é dissecado por inúmeros especialistas, cada um, normalmente, buscando ver pouco além daquelas questões não diretamente associadas à sua própria especialidade. Nas universidades, o conhecimento é também fragmentado entre os inúmeros departamentos, cada um tratando, quase que exclusivamente, de suas próprias especificidades, com poucas trocas entre si e quase nenhuma cooperação interdepartamental, e até mesmo intradepartamental. Os alunos são educados, têm o seu conhecimento conformado dentro desse mesmo modelo, somando disciplinas em seus currículos, em um ambiente onde raramente se observam uma integração de esforços, um caráter interdisciplinar ou uma ambição transdisciplinar.

Uma vez profissionais, irão reproduzir esse modelo em suas empresas, nos órgãos públicos ou priva- dos onde irão trabalhar. Aos arquitetos, engenheiros, gestores públicos, enfim, a todos e a cada um dos atores da vida pergunta-se: que planeta, que país, que cidade, que bairro, que edificação, que indivídu- os irão gerar como resultado dessa formação e, conseqüentemente, dessa visão de mundo? Certamen- te, as respostas não estão nem no infinitamente grande, nem no infinitamente pequeno, isoladamente.

Mas, talvez, estejam em ambos, simultaneamente, assim como nos processos que os unem e na visão sistêmica de suas partes e funções. Talvez, após um longo período de análise, seja o momento de o homem, novamente, aprofundar a busca da síntese.

Por outro lado, vivemos em um planeta essencialmente competitivo, onde a cooperação é a exceção. Alguns poderão alegar que isso não é um privilégio da humanidade, da espécie humana, já que todas as espécies vivas se encontram em permanente competição: as plantas competindo por 10

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água, energia, nutrientes; os animais procedendo de forma análoga. No entanto, toda essa competição está inserida e é orientada por uma grande harmonia planetária ou cósmica, não autodestrutiva. Não será também o momento de buscarmos uma cooperação construtiva, em torno de princípios éticos, e assim definirmos uma nova estética para a nossa pequena, privilegiada, incrivelmente bela e única (até onde possamos hoje adivinhar) astronave Terra?

Humildemente, temos a pretensão da busca de uma alternativa, unindo-nos a muitos outros profissionais e pensadores, infelizmente ainda uma minoria, buscando conduzir, segundo essa linha, as nossas ações no campo da arquitetura e da construção. Dividindo, sim, mas para unir novamente. Na própria divisão, sendo cautelosos, para não perder de vista o todo. Desse modo, buscamos orientar as nossas construções e projetos, alinhando-os de acordo com os quatro elementos, que tanta sabedoria ancestral e até transcendental encerram. Mas, ao mesmo tempo, buscamos, por exemplo, a unidade na arquitetura, encerrando dentro de si, como veículo para a sua expressão, todas as artes. Ao buscarmos contemplar o homem como fim último de nossas ações, buscamos também identificá-lo no todo de suas necessidades: do coração e da mente, do corpo e dos sentidos, ousando, também, interpretar e buscar uma resposta às suas necessidades espirituais.

Reconhecemos que o momento é de ansiedade. Tanto quanto se saiba, convivemos, ao mesmo tempo, com o apogeu do conhecimento, mas irresponsável e perigosamente nos aproximando do ocaso da atual humanidade. O planeta se aproxima do limite de sua capacidade de suporte, com a população humana crescendo, e a das demais espécies diminuindo, quase que na mesma razão. Os sistemas de suporte de vida – ar, água, solo e energia – estão gravemente ameaçados, colocando em risco a oportunidade a nossos descendentes de desfrutar das maravilhas da vida e do planeta. Conta- minamos o ar, a água, a terra (e com isso os alimentos) que nos são essenciais, e destruímos a barreira protetora da atmosfera, que nos protegia do fogo do sol. Felizmente, convivemos com um momento único da história humana no que concerne à potencial acessibilidade à informação (embora muito continue a nos ser sonegado, por interesses vários). Esperamos poder ser suficientemente sábios, no tempo que nos parece restar, para fazer com que tal conhecimento sensibilize os nossos corações, para que tenhamos alguma chance de oportunizar aos nossos descendentes um veículo (um corpo sadio) para continuar a desvendar as maravilhas do universo e da vida.

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